摘要：沙蘆草又稱蒙古冰草，具有抗旱、抗寒、抗病、耐鹽堿等優(yōu)良性狀，是荒漠草原和典型草原地帶沙地主要植被之一。沙蘆草種子存在發(fā)芽率低、發(fā)芽持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等野生特性，這對(duì)沙蘆草人工種子繁育和生產(chǎn)利用造成一定程度的影響。為探究沙蘆草種子休眠機(jī)制，試驗(yàn)分別用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、甲醇、丙酮等 5 種有機(jī)溶劑和純水對(duì)沙蘆草種子稃殼進(jìn)行浸提，利用白菜種子發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定各提取相的抑制性，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì) 5種有機(jī)溶劑浸提液進(jìn)行分離鑒定，確定浸提物質(zhì)的種類和性質(zhì)。結(jié)果表明：沙蘆草種子稃殼的各相浸提液對(duì)白菜種子的發(fā)芽率、根長(zhǎng)及苗高均有不同程度的抑制作用，其中抑制作用最強(qiáng)的是水相，其次是乙酸乙酯相和甲醇相;通過GC-MS 檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)沙蘆草種子稃殼中存在烷類、醇類、酯類、酮類、苯類、酰胺、縮醛、酸類和酚類等 9 類 32 種有機(jī)化合物，其中醇類、酮類和烷類物質(zhì)的含量相對(duì)較高，且大部分為水溶性物質(zhì)。因此，沙蘆草種子稃殼中存在的醇類、酮類和烷類等可溶性物質(zhì)是引起沙蘆草種子休眠的主要原因之一，該研究可為尋找沙蘆草種子休眠破除方法提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：沙蘆草;休眠;抑制物質(zhì);GC-MS
沙蘆草(Agropyron mongolicum)又稱蒙古冰草，屬禾本科(Gramineae)小麥族(Triticeae)冰草屬(Agropyron)多年生草本植物。沙蘆草作為我國(guó)二級(jí)瀕危保護(hù)植物和農(nóng)作物野生近緣種，具有抗旱、抗寒、抗病、耐鹽堿等優(yōu)良性狀，因此在飼喂家畜、生態(tài)保護(hù)和遺傳育種方面具有重要價(jià)值，同時(shí)也具有較好的生產(chǎn)性能，是改善荒漠草原、建植人工草原的優(yōu)良牧草[1]。
但沙蘆草種子存在發(fā)芽率低、發(fā)芽持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等野生特性，尤其新收獲的沙蘆草種子，發(fā)芽率只有 10% 左右[2]，且出苗時(shí)間較長(zhǎng)，這對(duì)沙蘆草人工種子繁育和生產(chǎn)利用造成一定程度的影響[3]，因此探究沙蘆草種子休眠的原因可為之后打破其休眠并進(jìn)行品種選育、種質(zhì)資源保存等育種工作奠定一定的基礎(chǔ)。近年來，對(duì)于沙蘆草的研究主要集中在其抗逆性及相關(guān)基因表達(dá)[4-6]、遺傳多樣性分析[7-8]及染色體加倍[9-11]等方面，但關(guān)于沙蘆草種子休眠與萌發(fā)特性的研究鮮有報(bào)道。種子休眠是指具有活力的種子處于適宜萌發(fā)的條件下而不能正常萌發(fā)的一種生理現(xiàn)象，它是植物長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境變化的結(jié)果，也是植物在系統(tǒng)發(fā)育過程中為了抵抗不良生存環(huán)境而形成的一種生物學(xué)特性[12]。
一般而言，禾本科植物種子休眠與種子自身的生理狀態(tài)密切相關(guān)，主要由于種子中存在著某些抑制種子發(fā)芽的物質(zhì)，如氮、氰化氫、乙烯、芳香油類、生物堿類以及各種有機(jī)酸類等對(duì)細(xì)胞分裂、分化與伸長(zhǎng)有重要阻礙作用的物質(zhì)，從而造成種子發(fā)芽的推遲或抑制[13]。Kentzer[14]和 Amen[15]認(rèn)為抑制物質(zhì)的存在是植物種子休眠的主要原因之一。許多研究也表明，種子的果皮、種皮、胚乳和胚中存在某種化學(xué)成分，這些成分可能阻礙了植物生理的某個(gè)代謝環(huán)節(jié)，影響種子發(fā)芽進(jìn)程從而導(dǎo)致種子休眠[16-17]。
植物種子中抑制物的種類和存在部位因植物的種類不同而不同，趙昕等[18]對(duì)結(jié)縷草(Zoysia japonica)種子進(jìn)行研究，結(jié)果表明含有脫落酸等發(fā)芽抑制物質(zhì)影響種子發(fā)芽;張丹等[19]研究發(fā)現(xiàn)細(xì)葉鳶尾(Iris tenuifolia)種皮的甲醇浸提液具有抑制活性，說明種皮中存在萌發(fā)抑制物質(zhì);Wu 等[20]采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)鑒定了南京椴(Tilia miqueliana)果皮的化學(xué)成分，鑒定出酚類、酯類、有機(jī)酸、脂類、醛類以及不飽和脂肪酸等化合物，說明其可能在抑制萌發(fā)中發(fā)揮作用。本研究以新收獲的沙蘆草種子為材料，通過測(cè)定沙蘆草種子發(fā)芽抑制部位以及稃殼浸提液的生物活性，并利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)(QP-2010，日本)進(jìn)一步測(cè)定有機(jī)化合物的種類，旨在為探明沙蘆草種子休眠機(jī)制與尋找種子休眠破除方法提供理論基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料供試沙蘆草種子為 2020 年鹽池四墩子試驗(yàn)基地新收獲的種子。白菜(Brassica pekinensis)種子購于寧夏平羅縣寧源種業(yè)有限公司，純度≥95. 0%，發(fā)芽率≥90. 0%。
1. 2 試驗(yàn)方法
1. 2. 1 沙蘆草種子發(fā)芽抑制部位試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè) 2 組處理，一組處理為人工去掉種子的內(nèi)外稃，另一組不做處理(CK)，每處理 5 個(gè)重復(fù)。發(fā)芽方法為：選取健康、大小一致的沙蘆草種子經(jīng) 0. 5% 的次氯酸鈉消毒 5 min，蒸餾水沖洗干凈，晾干種子表面水分后，均勻擺放在鋪有 2 層濾紙的直徑 90 mm 玻璃培養(yǎng)皿中，每皿 100 粒種子，培養(yǎng)皿中澆入約 6 mL 蒸餾水，使濾紙完全浸濕，放入 25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中光暗交替(12 h 光照/12 h 黑暗)培養(yǎng)。每天進(jìn)行補(bǔ)水和發(fā)芽率統(tǒng)計(jì)。
1. 2. 2 沙蘆草種子抑制物確定試驗(yàn)
1)甲醇相浸提液制備。稱取 24 g 的沙蘆草稃殼，用球磨儀(GT 200，北京)磨碎后，置于 50 mL 的離心管中，加入 25 mL 的 80% 的甲醇，在超聲波(600 w，40 kHz)中浸提 30 min，離心取上清液，連續(xù)浸提 3 次，將浸提的上清液合并一起，在 60 ℃恒溫水浴鍋中將甲醇粗提物揮發(fā)至干，然后用 100 mL蒸餾水溶解殘?jiān)玫?0. 24 g·mL-1的甲醇粗提母液，將粗提母液分別稀釋為 0. 20、0. 16、0. 12、0. 08、0. 04 g·mL-1的濃度，置于 4 ℃條件下保存?zhèn)溆肹16，21]。
2)不同濃度甲醇相浸提液生物活性測(cè)定。選取大小一致、顆粒飽滿的白菜種子，用蒸餾水沖洗后，每 100 粒白菜種子置于內(nèi)墊雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，每 5 個(gè)培養(yǎng)皿為一組，共設(shè) 7 組。前 6 組白菜種子培養(yǎng)皿中分別加入濃度為 0. 24、0. 20、0. 16、0. 12、0. 08、0. 04 g·mL-1的甲醇粗提液 5 mL。第 7 組加入蒸餾水作為空白對(duì)照。將所有培養(yǎng)皿放在 25 ℃恒溫光照培養(yǎng)箱(12 h 光照/12 h 黑暗)培養(yǎng)。統(tǒng)計(jì)白菜種子發(fā)芽率，并用游標(biāo)卡尺測(cè)定白菜的根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)。
3)不同相浸提液的制備。分別用石油醚、丙酮、乙酸乙酯、乙醚和 H2O 進(jìn)行沙蘆草稃殼浸提液制備。制備方法同甲醇相，得到 5 種不同相的沙蘆草稃殼浸提液，置于 4 ℃條件下保存?zhèn)溆谩?
4)不同相浸提液生物活性測(cè)定。根據(jù)甲醇相浸提液抑制白菜種子發(fā)芽確定的適合濃度，來制備甲醇、石油醚、丙酮、乙酸乙酯、乙醚和 H2O 相浸提液的濃度進(jìn)行白菜種子生物活性測(cè)定。
5)沙蘆草種子不同相浸提液化學(xué)成分分析。根據(jù)沙蘆草種子不同相浸提液對(duì)白菜發(fā)芽抑制試驗(yàn)的結(jié)果，選取有明顯抑制活性的有機(jī)相浸提液，制備成濃縮樣品在寧夏大學(xué)測(cè)試分析中心用島津氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GCMS-TQ8040)進(jìn)行化學(xué)成分分析。氣相色譜條件為：載氣為氦氣，分流進(jìn)樣，分流比 10∶1，柱流量 1. 0 mL·min-1。程序升溫從 60 ℃開始，保持 10 min，以 10 ℃·min-1的速率上升至 210 ℃，保持 10 min。進(jìn)樣口溫度 250 ℃，離子源溫度 200 ℃，接口溫度 250 ℃，進(jìn)樣量 1 μL。進(jìn)樣結(jié)束后使用質(zhì)譜圖庫檢索與 Nist 2008 標(biāo)準(zhǔn)譜圖核對(duì)比檢測(cè)樣品中成分。檢測(cè)依據(jù) GB/T6041-2002，最后進(jìn)行人工分析，以確定各組分物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和名稱。
1. 3 數(shù)據(jù)處理使用 Excel 2013 軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理，DPS 2005 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2 結(jié)果與分析
2. 1 沙蘆草種子發(fā)芽抑制部位
對(duì)照 CK 組沙蘆草種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率分別為 10. 80%、29. 20%，去稃處理組沙蘆草種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率分別為 49. 60%、63. 20%，去稃殼的沙蘆草種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率較對(duì)照組分別提高了 359. 26% 和116. 44%，去稃處理顯著提高了沙蘆草種子發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率，說明沙蘆草種子發(fā)芽主要由稃殼抑制;去稃處理的沙蘆草胚根顯著長(zhǎng)于對(duì)照 CK 組，但對(duì)沙蘆草胚芽的影響并不顯著，說明沙蘆草的稃殼對(duì)胚根的生長(zhǎng)也產(chǎn)生一定的影響。
2. 2 不同濃度甲醇相浸提液的生物活性測(cè)定
隨著甲醇浸提液濃度的升高，白菜種子發(fā)芽率、根長(zhǎng)及苗高均呈明顯降低趨勢(shì)，甲醇浸提液對(duì)白菜幼苗生長(zhǎng)的抑制強(qiáng)度與濃度呈正相關(guān)。當(dāng)浸提液濃度為 0. 08 g·mL-1 時(shí)，白菜種子的發(fā)芽率為76. 80 %，與對(duì)照 CK 相比降低了 18. 80%;當(dāng)浸提液濃度達(dá)到 0. 16 g·mL-1時(shí)，其發(fā)芽率已降至 32. 80%，與對(duì)照組 CK 相 比 降 低 了 62. 80%;且 根 長(zhǎng) 為 對(duì) 照 組 CK 的7. 69%，苗高為對(duì)照組 CK 的 50. 48%，0. 16 g·mL-1的浸提液濃度對(duì)白菜種子發(fā)芽率和生長(zhǎng)有明顯的抑制，可作為制備其他有機(jī)相的浸提濃度。
2. 3 各相浸提液的生物活性測(cè)定
不同相浸提液均不同程度的抑制了白菜種子萌發(fā)，各相浸提液對(duì)白菜種子發(fā)芽率抑制作用均達(dá)到顯著水平，其中乙酸乙酯相對(duì)白菜種子發(fā)芽率抑制作用最大，與對(duì)照相比降低了 59. 33%，石油醚相的抑制作用最小，較對(duì)照降低了 8. 66%。
沙蘆草稃殼各相浸提液對(duì)白菜種子發(fā)芽率的抑制作用由大到小依次為：乙酸乙酯相>水相>甲醇相>丙酮相>乙醚相>石油醚相。水相對(duì)白菜根長(zhǎng)及苗高的抑制作用最大，其根長(zhǎng)和苗高僅為對(duì)照的 8. 54% 和 54. 68%;沙蘆草稃殼各相溶液對(duì)白菜根長(zhǎng)的抑制作用由大到小依次為：水相>乙酸乙酯相>甲醇相>丙酮相>石油醚相>乙醚相;對(duì)白菜苗高的抑制作用由大到小依次為：水相>乙酸乙酯相>乙醚相>石油醚相>甲醇相>丙酮相，且各相溶液對(duì)白菜幼苗根長(zhǎng)的抑制作用強(qiáng)于對(duì)苗高的影響。各相浸提液對(duì)白菜種子萌發(fā)存在抑制作用，其中水相對(duì)白菜生長(zhǎng)的抑制作用最強(qiáng)。說明沙蘆草稃殼存在抑制種子萌發(fā)的物質(zhì)，且大部分都為水溶性的。
2. 4 沙蘆草稃殼各相浸提液提取的有機(jī)化合物種類及相對(duì)含量沙蘆草稃殼石油醚、乙醚、乙酸乙酯、甲醇和丙酮相提取物經(jīng) GC-MS 分析的離子流程，通過檢索質(zhì)譜系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)比，篩選總離子流色譜圖中峰面積較大、相似度大于 85% 的有機(jī)化合物。
乙酸乙酯相中共檢測(cè)出 6 類，共 14 種有機(jī)化合物，其中，醇類有 6 種物質(zhì)，相對(duì)含量占 28. 04%;酮類有 1 種物質(zhì)(1，3-二氧戊環(huán)-4-酮)，相對(duì)含量為 19. 19%;烷類有 2 種物質(zhì)，相對(duì)含量為 18. 66%;酰胺類有 1 種物質(zhì)(己酰胺N-四氫糠基)，相對(duì)含量占 13. 16%;苯類有 2 種物質(zhì)，相對(duì)含量為 5. 22%;酯類物質(zhì)有 2 種，含量為 8. 36%。甲醇相中，共檢測(cè)出 15 種有機(jī)化合物共 5 類物質(zhì)，其中醇類有 5 種，相對(duì)含量為 30. 97%;酮類有 2 種物質(zhì)，相對(duì)含量占 23. 73%;烷類有 3 種物質(zhì)，相對(duì)含量為 17. 38%;酯類物質(zhì)包含 3 種，占總物質(zhì)的 14. 93%。
還有 2 種物質(zhì)為酰胺類，相對(duì)含量為 12. 99%。石油醚相中，共有 8 類物質(zhì)，其中縮醛類物質(zhì)含量最高，有 1 種縮醛物質(zhì)(N，N-二甲基甲酰胺乙縮醛)其含量為 38. 97%;其次為醇類物質(zhì)包含 4 種，相對(duì)含量為 22. 82%;烷類物質(zhì)有 2 種，共占總含量的 10. 00%;2 種酰胺類物質(zhì)，含量為 9. 44%;苯類物質(zhì)有 2 種，含量為 7. 44%;酯類物質(zhì)包含 2 種，含量為 4. 77%;其中酮類、酸類物質(zhì)各有一種，含量分別為 4. 39%、2. 17%。
乙醚相中，包含 7 類共 15 種有機(jī)化合物，含量最高的為醇類包括 4 種物質(zhì)，相對(duì)含量為 21. 83%;其次為酚類物質(zhì)有 2 種，分別為 2，6-二叔丁基對(duì)甲酚和 2，4-二叔丁基苯酚，相對(duì)含量分別為 5. 91% 和 20. 41%;烷類物質(zhì)包含 3 種，相對(duì)含量為 15. 90%;共有 1 種苯類物質(zhì)，占總物質(zhì)含量的 9. 32%;酯類物質(zhì)共有 3 種，占總物質(zhì)含量的9. 43%;酮類、酰胺類物質(zhì)各有一種，含量分別為 6. 90%、10. 30%。
丙酮相中，包含 15 種共 6 類物質(zhì)，其中酮類物質(zhì)含量最高共有 3 種，相對(duì)含量為 39. 37%;其次為醇類物質(zhì)共有 5 種，總相對(duì)含量為 21. 13%，烷類物質(zhì)包括 2 種，總相對(duì)含量為 14. 82%;酯類物質(zhì)共有 3 種，含量為 14. 58%;酰胺類和苯類各包含一種物質(zhì)，相對(duì)含量分別為 9. 57%、0. 53%。將各相篩選出離子流程圖中相似度大于 85% 的化合物整理，在 5 種有機(jī)相中共浸提出 32 種有機(jī)化合物，其中有 7 種物質(zhì)是相同的，分別是 1，1-二丁氧基丁烷、2，2'[- 1，4-丁二基雙(甲醛)]雙丁烷、2-甲基-3-己醇、4-丁氧基丁-1-醇、鄰苯二甲酸二乙酯、己酰胺 N-四氫糠基和 1，3-二氧戊環(huán)-4-酮。這 7 種物質(zhì)分別在各相中總抑制物質(zhì)的相對(duì)含量為石油醚相占 35. 20%、乙醚相占 52. 07%、乙酸乙酯相占 72. 99%、甲醇相占 50. 85%、丙酮相占47. 98%。說明這 7 種物質(zhì)可代表沙蘆草稃殼中的主要抑制物質(zhì)。
3 討論
休眠是指在合適的條件下，有活力的種子不能發(fā)芽的現(xiàn)象。種子休眠原因大致可分為種皮障礙類、胚與種子休眠及抑制物質(zhì)的存在。植物種子中存在的內(nèi)源抑制物質(zhì)是對(duì)種子休眠影響較大的因素之一，自然界大多數(shù)植物種子中都含有萌發(fā)抑制物[22]，并且抑制物質(zhì)分布廣泛。在植物果實(shí)與種子各部位均存在，不同部位中的抑制物質(zhì)其含量與種類也存在差異[23]。要確定內(nèi)源抑制物的存在，通常將種子各部位用甲醇、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑浸提，并通過浸提液對(duì)白菜等非休眠植物種子進(jìn)行發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，以此來判斷抑制物質(zhì)的存在[24]。
本研究對(duì)抑制沙蘆草種子發(fā)芽部位進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明沙蘆草稃殼可顯著抑制其種子的發(fā)芽率，說明沙蘆草的稃殼中可能存在抑制物質(zhì)。朱銘瑋等[25]采用系統(tǒng)溶劑分離法對(duì)鳳丹(Paeonia ostii)種皮和種胚的浸提液進(jìn)行分離，測(cè)定各提取相的生物活性，結(jié)果表明鳳丹種皮和種胚的乙醚相的抑制作用最強(qiáng)，判斷該種子乙醚相鑒定出的物質(zhì)可能與其生理休眠有密切關(guān)系。
劉序等[26]以白菜種子為指示植物，萃取出香榧(Torreya grandis)種子 3 個(gè)部位的內(nèi)源物，并對(duì)其進(jìn)行了生物測(cè)定，結(jié)果表明其種子 3 個(gè)部位甲醇萃取液處理白菜種子無一粒發(fā)芽，抑制作用最強(qiáng)，其次為乙酸乙酯相;鄒雨婷等[16]分離出綠山楂(Crataegus pinnatifida)種子的石油醚相、乙醚相、乙酸乙酯相、甲醇相和水相，并利用白菜籽發(fā)芽試驗(yàn)對(duì)這 5 個(gè)相進(jìn)行生物活性測(cè)定，結(jié)果表明各相對(duì)白菜種子的發(fā)芽均有一定的抑制作用，抑制作用最強(qiáng)的是乙醚相，其次是甲醇相。本試驗(yàn)采用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、甲醇、丙酮及純水浸提沙蘆草稃殼，以白菜種子為受體材料對(duì)其進(jìn)行生物活性的測(cè)定。
結(jié)果表明各浸提液對(duì)白菜種子發(fā)芽率、根長(zhǎng)和苗高均有不同程度的抑制作用，而各相抑制作用表現(xiàn)存在差異的原因可能是各相中存在的萌發(fā)抑制物種類或含量有所不同[7]，其中水相浸提液對(duì)白菜種子萌發(fā)和生長(zhǎng)的抑制作用最大，說明沙蘆草稃殼中大部分的抑制物質(zhì)為水溶性，其次是乙酸乙酯相、甲醇相，這與前人的結(jié)果基本一致。本研究通過各有機(jī)溶劑浸提沙蘆草稃殼，測(cè)定白菜種子的生長(zhǎng)情況，結(jié)果表明沙蘆草種子稃殼浸提液對(duì)白菜幼苗根長(zhǎng)的抑制作用強(qiáng)于對(duì)其苗高的影響，說明沙蘆草種子稃殼中的抑制物質(zhì)對(duì)幼苗地下部分的抑制作用更強(qiáng)，這與前人[17，27]的試驗(yàn)結(jié)果一致。
抑制物質(zhì)是植物種子中存在的一些化學(xué)物質(zhì)，其參與并且影響某些與種子萌發(fā)有關(guān)的生理代謝活動(dòng)[28]，當(dāng)這種影響達(dá)到一定程度時(shí)即會(huì)導(dǎo)致植物種子萌發(fā)受到抑制。植物體內(nèi)的內(nèi)源抑制物質(zhì)種類復(fù)雜，約有 100 多種，如醛、酚、有機(jī)酸、內(nèi)酯等[29]，而常見的內(nèi)源抑制物質(zhì)有脫落酸、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚、鄰苯二甲酸二丁酯、棕櫚酸等，其主要通過限制胚根生長(zhǎng)和分化，誘導(dǎo)芽休眠，從而抑制種子萌發(fā)[30]。
許多學(xué)者對(duì)存在于植物種子中的發(fā)芽抑制物質(zhì)做了大量的研究，錢存夢(mèng)[31]對(duì)烏桕(Sapium sebiferum)種子休眠的研究中證實(shí)了 2，6-二叔丁基對(duì)甲酚是重要的內(nèi)源抑制物。本試驗(yàn)中，在乙醚相中也檢測(cè)出了 2，6-二叔丁基對(duì)甲酚和 2，4-二叔丁基苯酚，且酚類物質(zhì)占乙醚相檢測(cè)所有物質(zhì)的 26. 32%。蔡夢(mèng)可[32]對(duì)花梨木(Dalbergia odorifera)類木材的耐腐性機(jī)理的研究中也發(fā)現(xiàn)了芥酸酰胺，認(rèn)為其對(duì)真菌的活性有一定抑制作用。
本次試驗(yàn)中各有機(jī)相均有酰胺類物質(zhì)的存在且含量較高，酰胺類物質(zhì)在石油醚相中的含量為 9. 44%、在乙醚相中的含量為 10. 30%、在乙酸乙酯相中的含量為 13. 16%、在甲醇相中的含量為 12. 99%，以及在丙酮相中的含量為 9. 57%，因此酰胺類物質(zhì)對(duì)沙蘆草種子萌發(fā)的影響需要深入研究。趙燕[17] 對(duì)滇重樓(Paris polyphylla var. yunnanensis)不同部位不同分離相 GC-MS 分析鑒定結(jié)果表明，滇重樓種皮與胚乳中存在多種有機(jī)化合物，主要為有機(jī)酸類、酯類、烷類、酚類等化合物。劉序等[26]對(duì)香榧種子的外種皮、內(nèi)種皮和胚乳的 GC-MS 檢測(cè)結(jié)果表明，有多種內(nèi)源物，主要物質(zhì)有烷類、酚類、醇類、酸類等。
本研究中，利用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、甲醇和丙酮等有機(jī)溶劑浸提沙蘆草稃殼，并通過 GC-MS 分析檢測(cè)各相浸提液，結(jié)果表明 5 種有機(jī)相中共檢測(cè)到 32 種有機(jī)化合物，包含烷類、醇類、酯類、酮類、苯類、酰胺、縮醛、酸類和酚類等，其中含量最高的分別為醇類、酮類和烷類物質(zhì)，這與前人的研究結(jié)果大致相同。從以上檢測(cè)出的結(jié)果可知醇類、酮類和烷類可能是沙蘆草稃殼上抑制物質(zhì)的主要組成成分，也有可能是這幾種物質(zhì)相互作用從而導(dǎo)致沙蘆草種子的休眠。由于 GC-MS 分析技術(shù)只能確定某一物質(zhì)的相對(duì)含量，不能確定其實(shí)際含量，因此今后有必要繼續(xù)對(duì)造成沙蘆草稃殼休眠的抑制物的含量進(jìn)行測(cè)定。
4 結(jié)論
沙蘆草種子發(fā)芽部位抑制試驗(yàn)結(jié)果表明，去稃處理顯著提高了沙蘆草種子發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率，說明沙蘆草種子發(fā)芽主要由稃殼抑制;各相浸提液的生物活性測(cè)定表明對(duì)白菜種子發(fā)芽率的抑制作用由大到小依次為：乙酸乙酯相>水相>甲醇相>丙酮相>乙醚相>石油醚相;通過 GC-MS 檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)沙蘆草種子稃殼中存在烷類、醇類、酯類、酮類、苯類、酰胺、縮醛、酸類和酚類等 9 類 32 種有機(jī)化合物，其中醇類、酮類和烷類物質(zhì)的含量相對(duì)較高，且大部分為水溶性物質(zhì)，沙蘆草種子稃殼中存在的醇類、酮類和烷類等可溶性物質(zhì)是引起沙蘆草種子休眠的主要原因之一。
參考文獻(xiàn) References：
[1] Peng W D，Ma F M，Liu D X，et al. Study on seed reproduction techniques of Mongolian wheatgrass. Ningxia Journal ofAgriculture and Forestry Science and Technology，2019，60(10)：40-44.彭文棟，馬鋒茂，劉定鑫，等 . 蒙古冰草繁種技術(shù)研究 . 寧夏農(nóng)林科技，2019，60(10)：40-44.
[2] Geng B R. In-depth discussion on some biological characteristics of the seeds of Agropyron mongolicum Keng. Seed，1984，1：13-15.耿本仁 . 沙蘆草種子某些生物學(xué)特性的探討 . 種子，1984，1：13-15.
[3] Zhao K Y，Du L X. Ma X L，et al. Research progress on dormancy of grass seeds. Journal of Grassland and Forage Science，2019(4)：10-14.趙凱玥，杜利霞，馬曉莉，等 . 禾草種子休眠研究進(jìn)展 . 草學(xué)，2019(4)：10-14.
[4] Zhang X，F(xiàn)an B，Yu Z，et al. Functional analysis of three miRNAs in Agropyron mongolicum Keng under drought stress.Agronomy，2019，9(10)：661.
[5] Zhou L L，F(xiàn)u B Z，Xu D M，et al. Effects of salt stress on germination characteristics of Agropyron mongolicum and salttoleranceevaluation. Pratacultural Science，2015，32(8)：1252-1259.周璐璐，伏兵哲，許冬梅，等 . 鹽脅迫對(duì)沙蘆草萌發(fā)特性影響及耐鹽性評(píng)價(jià) . 草業(yè)科學(xué)，2015，32(8)：1252-1259.
作者：于金田 1，2，王晶 1，2，伏兵哲 1，2，高雪芹
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